粤语｜张浩然博士：如何科学地穿墙透壁 - 不可思议的量子穿隧效应

很多年前有一个魔术，你可能也听过，就是著名魔术师大卫高柏飞 (David Copperfield) 于1986年表演的「穿越长城」的魔术。在这个魔术里面，大卫高柏飞从长城的一侧消失，过了一会，竟然在长城的另外一边出现，就好像他穿过了长城一样。由于长城在中国人心目中的重要性，这个魔术当年引起了全国广泛的关注。

当然，魔术归魔术，大卫高柏飞不可能真的穿过了长城。但是在量子力学里面，像这样穿墙透壁的表演，并不是魔术，而是在微观世界里面很普遍的一种现象，名叫「量子穿隧效应 (quantum tunneling effect)」。

量子穿隧效应有很多重要的应用。张老师在大学时就做过一个利用量子穿隧效应拍摄原子照片的实验。另一个更重要的应用是半导体，亦即现今所有电脑和手机的基础。没有量子穿隧效应，就不可能有电脑和手机，更加不可能有互联网。那么，量子穿隧效应究竟是什么？原子的照片是怎样拍出来的呢？这个效应又是怎样跟电脑和手机有关？请留意今集的节目。

【图一】量子穿隧效应的原理

【图二】扫描电子穿隧显微镜的原理

【图三】利用扫描电子穿隧显微镜拍摄的石墨原子

【主播简介】

张浩然，香港科技大学理论物理学学士及物理学哲学硕士，英国布里斯托大学教育博士。

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【专辑简介】

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